SU1287064A1 - Device for measuring magnetic fields - Google Patents
Device for measuring magnetic fields Download PDFInfo
- Publication number
- SU1287064A1 SU1287064A1 SU853884552A SU3884552A SU1287064A1 SU 1287064 A1 SU1287064 A1 SU 1287064A1 SU 853884552 A SU853884552 A SU 853884552A SU 3884552 A SU3884552 A SU 3884552A SU 1287064 A1 SU1287064 A1 SU 1287064A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- magnetic
- concentrator
- ferrite
- magnet
- diode
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к области магнитоизмерительной техники и может быть использовано дл измерени слабых импульсных(неоднородных и посто; нных магнитных полей. Цель изобретени - повышение точности измерений, достигаетс тем, что магниточувст- вительный датчик состоит из феррито вого концентратора и посто нного магнита , между которыми установлен маг- нитодиод. Магнитодиодный датчик содержит магнитопровод 4, конусообразный посто нный магнит 5, ферритовый концентратор 6, диэлектрическую прокладку 7, немагнитный металлический , корпус 8 с разъемом 9. Эксперимен- тальн-о определенна погрешность измерени за вленного устройства, возникающа вследствие неоднородности измер емого пол , составл ет 1,5%. 2 ил. а S W ю 00 х|The invention relates to the field of magnetic measuring technology and can be used to measure weak pulsed (non-uniform and permanent; magnetic fields. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy, achieved by the fact that the magnetic sensor consists of a ferrite concentrator and a permanent magnet, between which a magnet diode is mounted. The magnet diode sensor contains a magnetic core 4, a cone-shaped permanent magnet 5, a ferrite concentrator 6, a dielectric strip 7, a non-magnetic metal, housing 8 with connector 9. The experimentally determined measurement error of the device, resulting from the heterogeneity of the measured field, is 1.5%. 2 ill. and S W o 00 x |
Description
фиг. 2FIG. 2
: Изобретение относитс к магнито- измерительной технике и может быть использовано дл измерени слабых импульсных и посто нных магнитных полей.: The invention relates to magnetometering and can be used to measure weak pulsed and constant magnetic fields.
Цель изобретени - повышение точности измерени слабых импульсных неоднородных полей.The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy of weak pulsed non-uniform fields.
Поставленна цель достигаетс тем, что магниточувствительный датчик состоит из ферритового концентратора и посто нного магнита,между которыми установлен магнитодиод, весь датчик помещен в немагнитный корпус.The goal is achieved by the fact that the magnetically sensitive sensor consists of a ferrite concentrator and a permanent magnet, between which a magnetic diode is mounted, the entire sensor is placed in a nonmagnetic body.
На фиг.1 изображена функциональна схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - эскиз магнитодиодного датчика.Figure 1 shows the functional diagram of the device; figure 2 - sketch of the magnetic sensor.
Устройство содержит магнитодиод- ный датчик 1, подключенный к блоку питани 2, и регистрирующее устройство 3. Магнитодйодный датчик 1 содержит магнитодиор 4, конусообраз- ный посто нный магнит 5, конусообразный ферритовый концентратор 6, диэлектрическую прокладку 7,отдел ющую магнитодиод 4 от посто нного магнита 55 немагнитный металлический корпус 8 с разъемом 9. Магнитодиод 4 помещен в зазор между посто нным магнитом 5 и ферритовым концентратором 6. При этом, ось максимальной чувствительности магнитодиода 4 совмещена с магнитной осью посто нного магнита 5 и центральной осью ферритового концентратора 6. Дл обеспечени максимального уровн подмагни- чивающего пол , необходимо дл смещени рабочей точки магнитодиода не линейный участок его рабочей характеристики посто нный магнит 5 выполнен в виде конуса, у вершины которого расположен магнитодиод 4. А дл обеспечени максимальной концентрации измер емого магнитного пол в области расположени магнитодиода 4, при сохранении малых размеров феритового концентратора 6, последний выполнен также в виде конуса, обращенного вершиной к магнитодиоду 4. Магнитодиод 4 электрически отделен посто нного магнита 5 прокладкой из диэлектрика 7. Дл защиты от помех, вызываемых электрическим полем,магнитодиод 4 вместе с магнитом 5 и феритовым концентратором 6 помещен в немагнитный металлический корпус 8,The device contains a magnetic sensor 1, connected to power supply 2, and a recording device 3. Magnetic sensor 1 contains a magnetic diode 4, a cone-shaped permanent magnet 5, a cone-shaped ferrite hub 6, a dielectric strip 7 separating the magnetic diode 4 from the permanent magnet the magnet 55 is a non-magnetic metal housing 8 with a connector 9. The magnetic diode 4 is placed in the gap between the permanent magnet 5 and the ferrite concentrator 6. At the same time, the maximum sensitivity axis of the magnetic diode 4 is aligned with the magnetic axis of the post of the magnet 5 and the central axis of the ferrite concentrator 6. To ensure the maximum level of the magnetizing field, it is necessary to displace the working point of the magnetic diode in a non-linear portion of its operating characteristic, the permanent magnet 5 is made in the form of a cone, at the top of which the maximum concentration of the measured magnetic field in the area of the magnetic diode 4, while maintaining the small size of ferrite concentrator 6, the latter is also made in the form of a cone facing ershinoy to magnitodiodu 4. Magnitodiod 4 is electrically separated the permanent magnet 5 of dielectric gasket 7. For protection against interference caused by an electric field, magnitodiod 4 together with the magnet 5 and the hub 6 feritovym placed in a non-magnetic metal body 8,
00
00
5five
5 д 5 d
имеющий продольную щель дл исключени по влени вихревых токов, возникающих при воздействии на корпус 8 магнитного пол . Корпус 8 снабжен разъемом 9, к которому подключены выводы магнитодиода 4.having a longitudinal slit to eliminate the appearance of eddy currents that occur when a magnetic field is applied to the housing 8. The housing 8 is provided with a connector 9, to which the leads of the magnetic diode 4 are connected.
Устройство работает следующим об- разом.The device works as follows.
В результате воздействи подмагни- чивающего пол посто нного магнита 5 - рабоча точка магнитодиода 4 из нелинейной абласти его характеристики смещаетс на линейный участок. Маг5 нитодиодный датчик 1 записывают ста- бильн ш током от блока питани 2 и помещают в измер емое магнитное поле. Силовые линии измер емого магнитного пол , проход вдоль ферритового концентратора 6, концентрируютс в области его усеченной вершины, где расположен магнитодиод 4. Степень концентрации определ етс отношением площади основани конуса концентратора к площади его усеченной вершины. Поэтому при заданной степени концентрации-размеры основани конуса концентрации 6 определ ютс размерами его. усеченной вершины. В частности,. в предлагаемом устройстве диаметр усе- ченной .вершины концентратора 6 равен максимальному размеру магнитодиода 4 (1 мм). Степень концентрации задана равной п ти и, таким образом,.исход из соотношени площадей, диаметр основани концентраторов 6 равен 2,5 - 3 мм. Дл сохранени заданной степени, концентрации высота усеченного конусообразного концентратора 6 выбрана равной диаметру его основани .Размеры посто нного магнита 5 достаточно сделать равными размерам ферритового концентратора 6. Это определ етс как малой величиной зазора меж ду магнитом 5 и магнитодиодом 4,так и наличием ферритового концентратора 6, концентрирующего в области расположени магнитодиода 4 не только измер емое, но и подмагничиваю- щее поле посто нного магнита 5. Та к как размеры цилиндрического корпуса 8 целиком определ ютс суммарными размерами его содержимого, т.е. в основном ферритового концентратора 6 и посто нного магнита 5, которые, в свою очередь, определ ютс разме |рами магнитодиода 4, то эти размеры вл ютс в предлагаемом устройстве достаточно малыми и составл ют: вы0As a result of the action of the magnetizing field of the permanent magnet 5 - the operating point of the magnetodiode 4 from the nonlinear power of its characteristics is shifted to a linear segment. MAG-5 diode sensor 1 is recorded with a stable current from the power supply unit 2 and placed in a measured magnetic field. The lines of force of the measured magnetic field, the passage along the ferrite concentrator 6, are concentrated in the region of its truncated tip, where the magnetic diode 4 is located. The degree of concentration is determined by the ratio of the area of the base of the concentrator cone to the area of its truncated tip. Therefore, for a given degree of concentration, the dimensions of the base of the cone of concentration 6 are determined by its dimensions. truncated vertex. In particular,. In the proposed device, the diameter of the truncated vertex of the concentrator 6 is equal to the maximum size of the magnetic diode 4 (1 mm). The degree of concentration is set equal to five and, thus, the calculation of the area ratio, the diameter of the base of the hubs 6 is 2.5-3 mm. To maintain a given degree, the concentration, the height of the truncated cone-shaped concentrator 6 is chosen equal to the diameter of its base. The dimensions of the permanent magnet 5 are sufficient to be equal to the dimensions of the ferrite concentrator 6. This is determined by both the small gap between the magnet 5 and the magnetic diode 4 and the presence of the ferrite concentrator 6, concentrating in the area of the magnetic diode 4, not only measurable, but also the magnetizing field of the permanent magnet 5. As the dimensions of the cylindrical body 8 are completely determined The total sizes of its contents are e.g. basically the ferrite concentrator 6 and the permanent magnet 5, which, in turn, are determined by the dimensions of the magnet diode 4, these dimensions are in the proposed device rather small and are:
5five
сота цилиндра 9,5 мм, диаметр основани 5 мм.the honeycomb of the cylinder is 9.5 mm; the diameter of the base is 5 mm.
При воздействии на магнитодиод 4 измер емого магнитного пол величина его омического сопротивлени измен етс пропорционально воздействующему полю.Величина падени напр жени на магнитодиоде 4 пропорцио- налЁна его омическому сопротивлению а следовательно, и измер емому магнитному полю, регистрируетс устройством 3 . I ,When a measured magnetic field is applied to the magnetic diode 4, the magnitude of its ohmic resistance changes in proportion to the affecting field. The magnitude of the voltage drop on the magnetic diode 4 is proportional to its ohmic resistance and, therefore, the measured magnetic field is recorded by the device 3. I,
Использование магнитодиодного датчика позвол ет получить чувстви-. тельность устройства 220 В/Т. Порог чувствительности устройства определ етс нестабильностью нулевого сигнала и шумами, вызываемьми наличием ферритового концентратора, и составл ет 1 10 Т. . .Using a magnet diode sensor allows you to get a sense of -. The device is 220 V / T. The sensitivity threshold of the device is determined by the instability of the zero signal and the noise caused by the presence of a ferrite concentrator, and is 1 10 T. .
Погрешность измерени магнитного пол с помощью предлагаемого устройства определ етс следующим образом .The measurement error of the magnetic field using the proposed device is determined as follows.
Сигнал от измер емого магнитного пол определ етс по формулеThe signal from the measured magnetic field is determined by the formula
с with
ЬК Bk
в )at )
гдеWhere
ICT,величина стабилизированного тока;ICT, the value of the stabilized current;
uRg - изменение сопротивлени маг- нитодиода при воздействии , измер емого пол .uRg is the change in the resistance of the magnetodiode under the action of the measured field.
Отклонение 1, от номинального значени (нестабильность питающего ; тока) составл ет Oj 0,5%. Кроме того , имеетс случайное изменение со- .противлени магнитодиода вследствиеThe deviation 1 from the nominal value (supply instability; current) is Oj 0.5%. In addition, there is a random change in the resistivity of the magnetic diode due to
ных шумов (Kj,)- Отношnoise level (Kj,) - Relation
зависит от величины uRdepends on uR
тепловых и иных шумов (К,)- Отноше;ние Rц/йR,thermal and other noise (K,) - Relation; Rc / dR,
В .AT .
iT.e. от величины измер емого пол , и принимаетс дл указанного диапазона индукции в среднем равным . Таким образом, погрешность сигналаiT.e. on the value of the measured field, and is assumed for the indicated range of induction to be on average equal to. Thus, the signal error
, . ,
10ten
f5f5
2020
2525
30thirty
- , -,
; ;
3535
4040
..
. .
4545
определ етс как погрешность пролзве- дени defined as the proliferation error
5 8,.8,.5 8, .8 ,.
и составл етand is
S 0,5% + 1% 1,5%. Определение погрешности измерени , возникающей вследствие неоднородности измер емого пол , представл ет сложную задачу, разрешаемую в каждом конкретном случае с учетом степени неоднородности и пространственной конфигурации измер емого магнитного пол . Экспериментально определенна погрешность измерени предлагаемого устройства, возникающа .вследствие неоднородности измер мого пол , составл ла Б 1,5%.S 0.5% + 1% 1.5%. Determining the measurement error arising from the inhomogeneity of the measured field is a complex task that can be resolved in each particular case, taking into account the degree of heterogeneity and the spatial configuration of the measured magnetic field. The experimentally determined measurement error of the proposed device, arising due to the inhomogeneity of the measured floor, was B 1.5%.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853884552A SU1287064A1 (en) | 1985-04-17 | 1985-04-17 | Device for measuring magnetic fields |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853884552A SU1287064A1 (en) | 1985-04-17 | 1985-04-17 | Device for measuring magnetic fields |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1287064A1 true SU1287064A1 (en) | 1987-01-30 |
Family
ID=21173243
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853884552A SU1287064A1 (en) | 1985-04-17 | 1985-04-17 | Device for measuring magnetic fields |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1287064A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2814797C1 (en) * | 2023-04-28 | 2024-03-04 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Реформ" | Magnetic field sensor with frequency output based on magnetic diode |
-
1985
- 1985-04-17 SU SU853884552A patent/SU1287064A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Меерович Э.А. и др. Измерение токов линий высшего напр жени по и зГ магнитным пол м. - М.: Электричество, 1980, № 7, с.35. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2814797C1 (en) * | 2023-04-28 | 2024-03-04 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Реформ" | Magnetic field sensor with frequency output based on magnetic diode |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3233173A (en) | Method of determining the volume of particles in a mixture | |
EP0356171A2 (en) | Direct-coupled fluxgate current sensor and sensing method using the same | |
JPS63127163A (en) | Speed and acceleration detector | |
JPH08273952A (en) | Plane current detector | |
KR850007307A (en) | Oxygen Sensing System Using Hall Effect | |
DE60118616D1 (en) | MEASURE VOLTAGE IN A FERROMAGNETIC MATERIAL | |
SU1287064A1 (en) | Device for measuring magnetic fields | |
US4118981A (en) | Flowmeter | |
JP3764834B2 (en) | Current sensor and current detection device | |
US3349323A (en) | Apparatus and methods employing magnetic reed switches and static and varying bias fields for detecting magnetic phenomena | |
US4011505A (en) | Current measuring device | |
ES2199811T3 (en) | CURRENT SENSOR | |
GB1228590A (en) | ||
JPS54133367A (en) | Eccentricity inspection device of steel cored cables | |
GB1070859A (en) | Apparatus for the measurement of changes in diameter of wire or tubular metal and a method for the determination of the corrosion of such metal | |
SU785910A1 (en) | Hall sensor | |
JPS6439571A (en) | Method and device for measuring magnetic permeability | |
SU1624377A1 (en) | Magnetic field induction meter | |
SU901953A1 (en) | Device for measuring permanent magnet magnetic induction | |
SU386353A1 (en) | DEVICE FOR MEASURING COERTSITIVE FORCE-POWERED MAGNETS | |
SU1350585A1 (en) | Device for non-contact measurement of liquid electric conduction | |
SU782640A1 (en) | Magnetosensitive semiconductor device | |
SU1081576A1 (en) | Method of measuring magnetic field by magnetoresistive pickup | |
SU892379A1 (en) | Device for measuring magnetic field induction | |
SU670823A1 (en) | Device for contact-free measuring of vibration |